以细菌进行遗传学研究，不仅可揭示细菌本身的许多遗传变异规律，而且推动整个分子遗传学的迅速发展。在微生物学领域内，细菌遗传变异的研究也有助于对其他有关问题的了解和发展，例如帮助了解微生物的起源和进化，微生物结构与功能的关系，原核生物性状的调节控制，以及推动微生物分类学的深入发展。
在实践方面，细菌遗传变异的研究在以下若干方面具有重大的实用意义。
（一）疾病诊断
在临床细菌学检查工作中，要作出正确的诊断，不但要熟悉细菌的典型特性，还要了解细菌的变异规律和变异现象，这对于临床分离菌的鉴定与疾病诊断具有重要意义。
（二）疾病预防和治疗
由于抗生素的广泛使用，细菌可发生变异而形成对该药物的耐性，或形成必须有该药物才方能生长的赖药性（drug dependence）。所以，在治疗细菌疾病用药时，应选择敏感的抗菌药物，并应防止耐药菌株的扩散。
菌苗接种是使机体建立特异性免疫，预防传染性疾病的有效措施，弱毒菌苗株都是病原菌的减毒变异株，有较好的免疫效果。可通过人工致弱的方法获得弱毒疫苗菌株。目前菌苗的研究，进一步应用变异的原理，通过基因工程技术改变决定毒力的基因，获得符合既定目标的变异株，以更有效地制备理想的菌苗。
（三）基因工程
基因工程是用人工方法将所需要的某一供体生物的目的基因DNA片段提取出来，在离体的条件下用适当的工具酶切割，将它与载体(vector)的DNA分子连接构建重组载体，再将其导入某一易生长、繁殖的受体细胞中，让外源遗传物质受体细胞中进行正常的复制和表达，从而获得新的产物。
基因工程的主要操作步骤有：（1）目的基因分离。（2）目的基因与载体DNA的体外重组，形成一个完整的有复制能力的嵌合体（chimaera）。（3）重组载体导入受体细胞，通常用转化的方法，导入能容纳外源载体的受体细菌。（4）复制与表达。重组载体在受体细胞内必须自主复制而获得扩增，以表达目的基因特有的遗传性状或产物，使之成为“工程菌”。如将人胰岛素的人工合成基因组合到大肠杆菌的质粒上，然后再转移至菌体内，生产出胰岛素。近年来，应用微生物的遗传工程获得如脑啡肽、卵清蛋白、干扰素等，极大地改进了这些生物制剂的生产工艺。应用基因工程技术来使细菌表达病毒的抗原成分，用以制备新型诊断试剂或疫苗，或用一种细菌表达出二种细菌的抗原，制备多价菌苗等。
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